La desgasificación del aluminio en la fundición a presión de aleaciones de aluminio es muy importante para las propiedades mecánicas de la pieza fundida. La absorción de hidrógeno es la causa principal de la formación de poros diminutos en las piezas fundidas de aleaciones de aluminio, así como de la disminución de la estanqueidad y de las propiedades mecánicas. Por lo tanto, deben adoptarse diversas medidas para controlar estrictamente el contenido de hidrógeno y otros gases.
Medidas para controlar el contenido de hidrógeno
- Antes de introducir la carga en el horno, es necesario eliminar minuciosamente el óxido y las manchas de aceite de la misma y precalentarla hasta la temperatura especificada.
- El horno debe precalentarse antes de introducir la carga para eliminar la humedad presente en su interior y evitar así que la humedad y los hidrocarburos entren en contacto con la carga.
- Antes de entrar en contacto con la aleación de aluminio fundida, debe precalentarse completamente para eliminar la humedad, y la superficie de las herramientas de hierro debe recubrirse con un agente de recubrimiento.
- Controla la temperatura y el tiempo de fundición, evita que la aleación de aluminio fundida se sobrecaliente y genere gases, y utiliza el agente refinador para el refinado de la aleación de aluminio fundida. El agente refinador debe estar completamente seco antes de su uso.
- El hidrógeno contenido en el aluminio fundido se precipita mediante el lavado del aluminio fundido en el recipiente de transferencia con un gas inerte, con el fin de reducir el contenido de hidrógeno en la aleación de aluminio fundido.
El proceso de gas consiste en transportar el aluminio fundido que se encuentra en el paquete de transferencia hasta el unidad de desgasificación de aluminio, y el llenado del aluminio fundido con gas inerte a través de los orificios de ventilación del rotor de grafito para precipitar el hidrógeno, reduciendo así el contenido de hidrógeno en el líquido fundido. En la operación normal de fundición, se optimiza y mejora el proceso de desgasificación por transferencia, y se utilizan diferentes tipos de gases inertes para llenar la masa fundida de aleación de aluminio en proceso de transferencia, de modo que el hidrógeno contenido en la masa fundida de aleación de aluminio pueda precipitarse de forma eficaz, reduciendo así el valor de la densidad de la masa fundida de aleación de aluminio.
Elegimos dos tipos diferentes de gases inertes: nitrógeno y argón, mezclados en distintas proporciones, y posteriormente desgasificados durante el transporte. A partir de los datos experimentales, se observa que, si se utiliza una mayor proporción de argón para la desgasificación durante el transporte, su densidad se reduce significativamente, pero el coste de producción en lo que respecta al uso de la desgasificación aumenta en más de un 25%. Tras un análisis exhaustivo y la consideración de factores como el control de los costes de producción, el equipo de investigación decidió finalmente utilizar nitrógeno.